Efeito de diferentes tipos de cargas nas propriedades de filmes compósitos de policaprolactona

Abstract

O descarte inadequado dos polímeros é o responsável pelo seu acúmulo indiscriminado na natureza, gerando grandes impactos ambientais, uma vez que a degradação dos polímeros provenientes de fontes não renováveis é bastante lenta. Uma alternativa viável para minimizar essa problemática é a utilização total ou parcial dos polímeros biodegradáveis. A poli(ε-caprolactona), PCL, é um polímero semicristalino, que apresenta boas propriedades mecânicas, possuem biodegradabilidade no ambiente e apresenta boa processabilidade especialmente para filmes, características que o tornam um material adequado para produção de embalagens. Nesse contexto, no presente estudo foram desenvolvidos filmes compósitos de matriz biodegradável (PCL) com argila organofílica (C20A), palha de milho e bagaço de cana-de-açúcar. O efeito dos diferentes tipos de cargas inseridos na matriz polimérica na permeabilidade, na biodegradação, nas propriedades mecânicas e térmicas, destes sistemas foi avaliado. Compósitos contendo 1, 3 e 5% de argila e fibras foram processados em um misturador interno de laboratório e as curvas de reometria do torque foram analisadas. As composições obtidas foram granuladas e extrusadas na forma de filmes planos. Os resultados mostraram que a adição de pequenas quantidades (1,3 e 5%) da argila organofílica e fibras vegetais ao PCL não aumentou a degradação da matriz polimérica durante o processamento. Os resultados de DSC mostraram que a incorporação de cargas fibrosas e particuladas à PCL não afetou significativamente a temperatura de fusão ou de cristalização dos filmes. A incorporação das cargas na matriz polimérica diminuiu a permeabilidade ao e ao vapor d’água e aos gases oxigênio e dióxido de carbono dos filmes produzidos. Os filmes compósitos apresentaram maior resistência à tração, maior rigidez e menor alongamento na ruptura. Os resultados de biodegradação mostraram um aumento significativo das perdas de massa dos compósitos, comparado a matriz PCL puro. Portanto, os resultados confirmam o potencial de uso desses sistemas em aplicações para embalagens.